Exercícios Resolvidos de Potencial do Eletrodo

Ver Teoria

Enunciado

  1. Considere uma célula eletroquímica representada pela seguinte notação, em 298   K :

C g r a f i t e   C l - a q C l 2 g | | A u 3 + ( a q )   |   A u ( s )

a) Escreva as semi-reações de oxidação e redução e a reação global no sentido espontâneo.

b) Qual o potencial-padrão da célula?

c) Calcule o valor da constante de equilíbrio da reação.

Passo 1

  1. Oi, galerinha! Tudo bom? Vamos começar escrevendo as semi-reações de oxidação e redução. Depois vamos somar as duas para obter a reação global!
  2. Na semi-reação de oxidação, nós temos o cloreto formando gás cloro e liberando elétron. Essa reação acontece no anodo. A semi-reação balanceada fica assim:

    2   C l - a q → C l 2 g + 2 e -

    A semi-reação de redução acontece no catodo! E na representação do enunciado, temos que o ouro que está reduzindo de + 3 para 0 . Então fica assim:

    A u 3 + a q + 3 e - → A u s

    Agora vamos fazer a reação global!

    Passo 2

    Para encontramos a reação global, nós precisamos somar as duas semi-reações:

    Para realizarmos essa soma, temos que fazer o balanço de elentrons, ou seja, o número de elétrons produzidos tem que ser igual ao numero de elétrons consumidos. Para termos esse balanço, temos que multiplicar a primeira semi-reação por 3 e a segunda por 2 , totalizando 6   e l e t r o n s em cada reação.

    Agora vamos para letra b!

    Passo 3

  3. Para calcular o potencial padrão da célula, precisamos somar o potencial padrão de cada semi-reação:

Logo, o potencial padrão a célula é de + 0,14   V

Passo 2

c)

Agora precisamos encontrar o valor da constante de equilíbrio da reação. Para isso vamos aplicar:

E 0 = R T n F ln ⁡ K

Onde, R é constante dos gases ideias, T é a temperatura, n é o número de elétrons envolvidos e F é a constante de Faraday.

Substituindo,

0,14 = 8,314 298 6 95506 ln ⁡ K

ln ⁡ K = 0,14 × 6 95506 8,314 298

Isolando K

ln ⁡ K = 0.0326

K = 1,03

Prontinho!

Resposta

  1. 2   C l - a q → C l 2 g + 2 e -

    A u 3 + a q + 3 e - → A u s

    6   C l - a q + 2   A u 3 + → 3   C l 2 g + 2   A u

  2. E 0 = + 0,14 V
  3. K = 1 , , 61 × 10 14

Exercícios de Livros Relacionados

13.92- Use os dados do Apêndice 2B para calcular o potencial padrão da meia reaçãoT i a q 4 + +4e - →T i s .
13.47- a) Use os dados do apêndice 2 B para calcular o produto da solubilidade de Hg2Cl2. (b) Compare esse número com o valor listado na Tabela 12.4 e comente a diferença.
Arranje os seguintes metais na ordem crescente de força como agentes redutores de espécies dissolvidas em água: Cu, Zn, Cr, Fe; Li, Na, K, Mg; U, V, Ti, Al; (d) Ni, Sn, Au, Ag.
Para cada reação que é espontânea em condições padrão, escreva um diagrama de célula, determine o potencial padrão de célula e calcule ∆ G ° para a reação: 2 N O 3 - ( a q ) + 8 H a q + + 6 H g ( l )
Arranje as seguintes espécies na ordem crescente de força como agentes oxidante de espécies dissolvidas em água: C o 2 + ,C l 2 ,C e 4 + ,I n 3 + ; N O 3 - , C l O 4 - , H B r O , C r 2 O 7 - , em sol